CN108702005B - 一种蓄电池组在线均衡方法及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种蓄电池组在线均衡方法及其系统，所述方法包括：采集蓄电池组中电池单体的单体电压，并筛选出需要进行充电均衡或放电均衡的均衡单体；获取所述均衡单体的单体电压与浮充电压的偏差值；根据所述偏差值确定均衡参数；所述均衡参数包括均衡结束时的回差值、充电电流及时长、放电电流及时长、等待时间中的至少一项；根据所述均衡参数对所述均衡单体进行均衡处理。本发明能对电池单体进行在线维护，无需人工干预，智能判断启动及停止均衡操作，且不影响原先系统的正常运行。

Description

一种蓄电池组在线均衡方法及其系统

技术领域

本发明涉及改善蓄电池组维护的技术领域，尤其涉及一种蓄电池组在线均衡方法及其系统。

背景技术

蓄电池组在通信基站和IDC(Internet Data Center互联网数据中心)机房中广泛应用，主要设置为市电停电后为各种设备供电。蓄电池组需要对蓄电池组温度、电压、内阻等参数进行监测并据此进行日常管理维护以延长其使用寿命。

一般地，蓄电池组单体浮充电压必须保持在一定范围之内，如果超过该范围就需要对蓄电池组单体做均衡维护，否则会降低蓄电池组使用寿命。现有对蓄电池组单体电压均衡维护的方案为：如果蓄电池组单体电压高于浮充电压一定范围，则蓄电池组单体通过电阻负载放电均衡，电能以热能的形式通过电阻负载耗散；如果蓄电池组单体电压低于浮充电压一定范围，则外部电源对蓄电池组充电均衡，需要外部电能对蓄电池组单体充电。

目前，在IDC数据中心的机房里或电信运营商的基站里，数以万甚至十几万计的阀控式铅酸蓄电池组，涉及蓄电池组的维护管理，目前基本都是靠人力维护或跟换，并且都是依赖于系统时间到点提醒以及故障提醒更换，这样基本涉及被动型操作，并且可能会带来一定的经济损失。

发明内容

本发明的主要目的在于提出一种蓄电池组在线均衡方法及其系统，旨在实现自动完成蓄电池组中需要进行均衡处理的单体的在线均衡维护，无需人工干预目的。

为实现上述目的，本发明提供一种蓄电池组在线均衡方法，其中，所述方法包括：

采集蓄电池组中电池单体的单体电压，并筛选出需要进行充电均衡或放电均衡的均衡单体；

获取所述均衡单体的单体电压与浮充电压的偏差值；

根据所述偏差值确定均衡参数；所述均衡参数包括均衡结束时的回差值、充电电流及时长、放电电流及时长、等待时间中的至少一项；

根据所述均衡参数对所述均衡单体进行均衡处理。

可选地，所述采集蓄电池组中电池单体的单体电压，并筛选出需要进行充电均衡或放电均衡的均衡单体包括：

判断是否到达采集信息的预设时间点；

若是，则采集所述电池单体的单体电压；

计算单体电压与浮充电压的偏差值；

若所述偏差值大于零，则记录所述偏差值大于第一预设值的第一次数，和/或所述偏差值大于第二预设值的第二次数；若所述偏差值小于零，则记录所述偏差值小于第三预设值的第三次数，和/或所述偏差值小于第四预设值的第四次数；

若所述第一次数达到第一阈值，或所述第二次数达到第二阈值，或所述第三次数达到第三阈值，或所述第四次数达到第四阈值；则将所述电池单体标记为均衡单元；

记录所述均衡单体对应的单体电压与浮充电压的偏差值。

可选地，所述均衡处理包括充放电阶段、静置等待阶段，所述根据所述均衡参数对所述均衡单体进行均衡处理包括：

判断是否有所述均衡单体处于所述均衡处理的静置等待阶段；

若是，则使待进行均衡处理的所述均衡单体启动所述均衡处理的充放电阶段。

可选地，所述根据所述均衡参数对所述均衡单体进行均衡处理之后，所述方法还包括：

获取已完成均衡处理的所述均衡单体的当前单体电压；

计算所述当前单体电压与所述浮充电压的均衡偏差值；

判断所述均衡偏差值是否满足预设条件，所述预设条件包括需要进行放电均衡的均衡单体的均衡偏差值小于回差值；需要进行充电均衡的均衡单体的均衡偏差值大于回差值；

若否，则根据所述均衡偏差值重新获取均衡参数，并再次执行所述根据所述均衡参数对所述均衡单体进行均衡处理的步骤。

可选地，所述根据所述偏差值确定均衡参数包括：

当所述偏差值大于预设最大正值时，所述均衡参数包括第一放电电流、第一放电时间、第一放电等待时间；

当所述偏差值大于预设最小正值且小于所述预设最大正值时，所述均衡参数包括第二放电电流、第二放电时间、第二放电等待时间，且所述第二放电电流为所述第一放电电流的1/5，所述第二放电时间与所述第一放电时间相等，所述第二放电等待时间为所述第一放电等待时间的2倍；

当所述偏差值大于零且小于所述预设最小正值时，所述均衡参数包括第三放电电流、第三放电时间、第三放电等待时间，且所述第三放电电流为所述第一放电电流的1/20，所述第三放电时间为所述第一放电时间的1/2，所述第三放电等待时间为所述第一放电等待时间的2倍；

当所述偏差值小于预设最小负值时，所述均衡参数包括第一充电电流、第一充电时间、第一充电等待时间；

当所述偏差值大于预设最小负值且小于所述预设最大负值时，所述均衡参数包括第二充电电流、第二充电时间、第二充电等待时间，且所述第二充电电流为所述第一充电电流的1/5，所述第二充电时间与所述第一充电时间相等，所述第二充电等待时间为所述第一充电等待时间的2倍；

当所述偏差值小于零且小于所述预设最大负值时，所述均衡参数包括第三充电电流、第三充电时间、第三充电等待时间，且所述第三充电电流为所述第一充电电流的1/20，所述第三充电时间为所述第一充电时间的1/2，所述第三充电等待时间为所述第一充电等待时间的2倍。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种蓄电池组在线均衡系统，其中，所述系统包括：

采集模块，设置为采集蓄电池组中电池单体的单体电压；

控制模块，设置为筛选出需要进行充电均衡或放电均衡的均衡单体；并获取所述均衡单体的单体电压与浮充电压的偏差值；

均衡参数模块，设置为根据所述偏差值确定均衡参数；所述均衡参数包括均衡结束时的回差值、充电电流及时长、放电电流及时长、等待时间中的至少一项；

充放电模块，设置为根据所述均衡参数对所述均衡单体进行均衡处理。

可选地，所述控制模块还包括筛选单元，设置为：

判断是否到达采集信息的预设时间点；

若是，则从所述采集模块获取所述电池单体的单体电压；

计算单体电压与浮充电压的偏差值；

若所述偏差值大于零，则记录所述偏差值大于第一预设值的第一次数，和/或所述偏差值大于第二预设值的第二次数；若所述偏差值小于零，则记录所述偏差值小于第三预设值的第三次数，和/或所述偏差值小于第四预设值的第四次数；

若所述第一次数达到第一阈值，或所述第二次数达到第二阈值，或所述第三次数达到第三阈值，或所述第四次数达到第四阈值；则将所述电池单体标记为均衡单元；

记录所述均衡单体对应的单体电压与浮充电压的偏差值。

可选地，所述均衡处理包括充放电阶段、静置等待阶段，所述控制模块还包括均衡通知单元，设置为：

判断是否有所述均衡单体处于所述均衡处理的静置等待阶段；

若是，则通知待进行均衡处理的所述均衡单体启动所述均衡处理的充放电阶段。

可选地，所述充放电模块还设置为：

获取已完成均衡处理的所述均衡单体的当前单体电压；

计算所述当前单体电压与所述浮充电压的均衡偏差值；

判断所述均衡偏差值是否满足预设条件，所述预设条件包括需要进行放电均衡的均衡单体的均衡偏差值小于回差值；需要进行充电均衡的均衡单体的均衡偏差值大于回差值；

若否，则根据所述均衡偏差值重新获取均衡参数，并再次执行所述根据所述均衡参数对所述均衡单体进行均衡处理的步骤。

可选地，所述均衡参数模块设置为：

当所述偏差值大于预设最大正值时，所述均衡参数包括第一放电电流、第一放电时间、第一放电等待时间；

当所述偏差值大于预设最小正值且小于所述预设最大正值时，所述均衡参数包括第二放电电流、第二放电时间、第二放电等待时间，且所述第二放电电流为所述第一放电电流的1/5，所述第二放电时间与所述第一放电时间相等，所述第二放电等待时间为所述第一放电等待时间的2倍；

当所述偏差值大于零且小于所述预设最小正值时，所述均衡参数包括第三放电电流、第三放电时间、第三放电等待时间，且所述第三放电电流为所述第一放电电流的1/20，所述第三放电时间为所述第一放电时间的1/2，所述第三放电等待时间为所述第一放电等待时间的2倍；

当所述偏差值小于预设最小负值时，所述均衡参数包括第一充电电流、第一充电时间、第一充电等待时间；

当所述偏差值大于预设最小负值且小于所述预设最大负值时，所述均衡参数包括第二充电电流、第二充电时间、第二充电等待时间，且所述第二充电电流为所述第一充电电流的1/5，所述第二充电时间与所述第一充电时间相等，所述第二充电等待时间为所述第一充电等待时间的2倍；

当所述偏差值小于零且小于所述预设最大负值时，所述均衡参数包括第三充电电流、第三充电时间、第三充电等待时间，且所述第三充电电流为所述第一充电电流的1/20，所述第三充电时间为所述第一充电时间的1/2，所述第三充电等待时间为所述第一充电等待时间的2倍。

本发明提出的蓄电池组在线均衡方法及其系统，针对蓄电池组中需要均衡处理的电池单体进行在线维护而非离线维护。

附图说明

图1为本发明实施例的蓄电池组在线均衡方法的流程示意图；

图2为本发明实施例的均衡单体的确定流程示意图；

图3为本发明另一实施例的均衡单体的确定流程示意图；

图4为本发明实施例的均衡处理的流程示意图；

图5为本发明另一实施例的蓄电池组在线均衡方法的流程示意图；

图6为本发明实施例的蓄电池组在线均衡系统的结构示意图；

图7为本发明另一实施例的蓄电池组在线均衡系统的结构示意图；

图8为本发明另一实施例的蓄电池组在线均衡系统的结构示意图；

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不设置为限定本发明。

在后续的描述中，使用设置为表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身并没有特定的意义。因此，"模块"与"部件"可以混合地使用。

如图1所示，本发明实施例中蓄电池组在线均衡方法的一个实施例，包括步骤：

101、开始；

102、采集蓄电池组中电池单体的单体电压，并筛选出需要进行充电均衡或放电均衡的均衡单体；

103、获取所述均衡单体的单体电压与浮充电压的偏差值；

一般地，偏差值为单体电压与浮充电压的差值；若偏差值大于零，则表明所述均衡单体需要进行放电均衡；若偏差值小于零，则表明所述均衡单体需要进行充电均衡；

104、根据所述偏差值确定均衡参数；

所述均衡参数包括均衡结束时的回差值、充电电流及时长、放电电流及时长、等待时间中的至少一项；更具体地，对于需要进行放电均衡的均衡单体，其对应的均衡参数可以包括均衡结束时的回差值、放电电流及时长、停止放电后的等待时间；对于需要进行充电均衡的均衡单体，其对应的均衡参数可以包括均衡结束时的回差值、充电电流及时长、停止充电后的等待时间。

此外，由于均衡参数是由均衡单体的单体电压与浮充电压的偏差值来决定的；因此，单体电压不同的均衡单体对应的均衡参数也是不同的；

105、根据所述均衡参数对所述均衡单体进行均衡处理；

一般地，对需要进行充电均衡的均衡单体进行的均衡处理为充电均衡处理，对需要进行放电均衡的均衡单体进行的均衡处理为放电均衡处理。

106、结束。

可选地，在上述图1对应的实施例的基础上，本发明实施例提供的蓄电池组在线均衡方法的第二实施例，如图2所示，采集蓄电池组中电池单体的单体电压，并筛选出需要进行充电均衡或放电均衡的均衡单体可以包括步骤：

201、开始；

202、获取当前时间点；

203、判断所述当前时间点是否到达采集信息的预设时间点；若是，则进入步骤204；若否，则返回步骤202；

204、采集所述电池单体的单体电压；

205、计算单体电压与浮充电压的偏差值；

206、判断所述偏差值是否大于零；若是，则进入步骤207；若否，则进入步骤213；

207、判断所述偏差值是否大于第一预设值；若是，则进入步骤208；若否，则进入步骤220；

其中，所述第一预设值大于0；以2v电池单体为例，该第一预设值可以为25mv；

208、将所述偏差值大于第一预设值的第一次数增加一次；

209、判断所述偏差值是否大于第二预设值；若是，则进入步骤210；若否，则进入步骤211；

其中，所述第二预设值大于第一预设值；以2v电池单体为例，该第二预设值可以为50mv；

210、将所述偏差值大于第二预设值的第二次数增加一次；

211、判断所述第一次数是否达到第一阈值，或所述第二次数是否达到第二阈值；若是，则进入步骤212；若否，则进入步骤220；

本实施例中，第一次数例如为24次，第二次数为2次；

212、将所述电池单体标记为均衡单元，并记录所述均衡单体对应的单体电压与浮充电压的偏差值；

213、判断所述偏差值是否小于零；若是，则进入步骤214；若否，则进入步骤220；

214、判断所述偏差值是否小于第三预设值；若是，则进入步骤215；若否，则进入步骤220；

其中，所述第三预设值小于0；以2v电池单体为例，该第三预设值可以为-25mv；

215、将所述偏差值小于第三预设值的第三次数增加一次；

216、判断所述偏差值是否小于第四预设值；若是，则进入步骤217；若否，则进入步骤218；

其中，所述第四预设值小于第三预设值；以2v电池单体为例，该第四预设值可以为-50mv；

217、将所述偏差值小于第四预设值的第四次数增加一次；

218、判断所述第三次数是否达到第三阈值，或所述第四次数是否达到第四阈值；若是，则进入步骤219；若否，则进入步骤220；

本实施例中，第三次数例如为24次，第四次数为2次；

219、将所述电池单体标记为均衡单元，并记录所述均衡单体对应的单体电压与浮充电压的偏差值；

220、将所述电池单体标记为正常单元；

该正常单体即无需进行均衡处理的电池单体；

221、结束。

需要说明的是，需要按上述流程遍历蓄电池组内的所有单体；若第一预设值与第三预设值的绝对值相等，第二预设值与第四预设值的绝对值相等；第一阈值与第三阈值的绝对值相等；第二阈值与第四阈值的绝对值相等；则上述步骤206至221可以简化成如图3所示：

301、开始；

302、判断偏差值的绝对值是否大于第一预设值(或第三预设值)的绝对值；若是，则进入步骤303；若否，则进入步骤308；

303、将所述第一次数(或第三次数)增加一次；

304、判断偏差值的绝对值是否大于第二预设值(或第四预设值)的绝对值；若是，则进入步骤305；若否，则进入步骤306；

305、将所述第二次数(或第四次数)增加一次；

306、判断所述第一次数(或第三次数)是否大于第一阈值(或第三阈值)或所述第二次数(或第四次数)是否大于第二阈值(或第四阈值)；若是，则进入步骤305；若否，则进入步骤308；

307、将所述电池单体标记为均衡单元，并记录所述均衡单体对应的单体电压与浮充电压的偏差值；

308、将所述电池单体标记为正常单元；

309、结束。

可选地，在上述图1对应的实施例的基础上，本发明实施例提供的蓄电池组在线均衡方法的第三实施例，所述均衡处理包括充放电阶段、静置等待阶段，如图4所示，根据所述均衡参数对所述均衡单体进行均衡处理包括：

401、开始；

402、判断是否有所述均衡单体处于所述均衡处理的静置等待阶段；若是，则进入步骤403；若否，则进入步骤404；

更具体地，在充放电阶段时对应的均衡参数包括放电电流及时长或充电电流及时长；在静置等待阶段时对应的均衡参数包括停止放电后的等待时间或停止充电后的等待时间；可见，由于均衡参数是由均衡单体的单体电压与浮充电压的偏差值来决定的；因此，单体电压不同的均衡单体其对应的充放电阶段的均衡参数与静置等待阶段的均衡参数也是不同的；

403、使待进行均衡处理的所述均衡单体启动所述均衡处理的充放电阶段；

404、结束。

需要说明的是，在本实施例中，在进行均衡处理时，不将所有的均衡单体一起进行均衡处理，可以先将偏差较大的均衡单体先进行均衡处理，当该偏差较大的均衡单体完成所述均衡处理后，处于静置等待阶段时，将偏差次大的均衡单体进行均衡处理；也就是说，可以由两个均衡单体交互进行均衡处理；当然也可以先同时将m个均衡单体进行均衡处理，在该m个均衡单体完成所述均衡处理后，处于静置等待阶段时，将新的m两个均衡单体进行均衡处理；本发明对m的具体数值并不做限制，当硬件条件允许的情况下，也可以一次性将所有均衡单体进行均衡处理。

可选地，本发明实施例提供的蓄电池组在线均衡方法的第四实施例，包括步骤：

501、开始；

502、采集蓄电池组中电池单体的单体电压，并筛选出需要进行充电均衡或放电均衡的均衡单体；

503、获取所述均衡单体的单体电压与浮充电压的偏差值；

一般地，偏差值为单体电压与浮充电压的差值；若偏差值大于零，则表明所述均衡单体需要进行放电均衡；若偏差值小于零，则表明所述均衡单体需要进行充电均衡；

504、根据所述偏差值确定均衡参数；

所述均衡参数包括均衡结束时的回差值、充电电流及时长、放电电流及时长、等待时间中的至少一项；更具体地，对于需要进行放电均衡的均衡单体，其对应的均衡参数可以包括均衡结束时的回差值、放电电流及时长、停止放电后的等待时间；对于需要进行充电均衡的均衡单体，其对应的均衡参数可以包括均衡结束时的回差值、充电电流及时长、停止充电后的等待时间；

505、根据所述均衡参数对所述均衡单体进行均衡处理；

506、获取已完成均衡处理的所述均衡单体的当前单体电压；

507、计算所述当前单体电压与所述浮充电压的均衡偏差值；

508、判断所述均衡偏差值是否满足预设条件；若否，则进入步骤509；若是，则进入步骤510；

上述预设条件包括需要进行放电均衡的单体的均衡偏差值小于回差值；需要进行充电均衡的单体的均衡偏差值大于回差值；也就是说，在步骤508中，若当前单体完成的是放电均衡处理，则判断均衡偏差值是否小于回差值；若当前单体完成的是充电均衡处理，则判断均衡偏差值是否大于回差值；

509、根据所述均衡偏差值重新获取均衡参数并返回步骤505；

510、结束。

可选地，在上述图1或图5对应的实施例的基础上，本发明实施例提供的蓄电池组在线均衡方法的第五实施例，根据所述偏差值确定均衡参数包括：

当所述偏差值大于预设最大正值时，所述均衡参数包括第一放电电流、第一放电时间、第一放电等待时间；

当所述偏差值大于预设最小正值且小于所述预设最大正值时，所述均衡参数包括第二放电电流、第二放电时间、第二放电等待时间，且所述第二放电电流为所述第一放电电流的1/5，所述第二放电时间与所述第一放电时间相等，所述第二放电等待时间为所述第一放电等待时间的2倍；

当所述偏差值大于零且小于所述预设最小正值时，所述均衡参数包括第三放电电流、第三放电时间、第三放电等待时间，且所述第三放电电流为所述第一放电电流的1/20，所述第三放电时间为所述第一放电时间的1/2，所述第三放电等待时间为所述第一放电等待时间的2倍；

当所述偏差值小于预设最小负值时，所述均衡参数包括第一充电电流、第一充电时间、第一充电等待时间；

当所述偏差值大于预设最小负值且小于所述预设最大负值时，所述均衡参数包括第二充电电流、第二充电时间、第二充电等待时间，且所述第二充电电流为所述第一充电电流的1/5，所述第二充电时间与所述第一充电时间相等，所述第二充电等待时间为所述第一充电等待时间的2倍；

当所述偏差值小于零且小于所述预设最大负值时，所述均衡参数包括第三充电电流、第三充电时间、第三充电等待时间，且所述第三充电电流为所述第一充电电流的1/20，所述第三充电时间为所述第一充电时间的1/2，所述第三充电等待时间为所述第一充电等待时间的2倍。

以2v的电池单体为例，此时预设最大正值可以为50mv，预设最小正值可以为20mv，预设最小负值可以为-50mv，预设最大负值可以为-20mv。

当所述偏差值大于预设最大正值即50mv时，所述均衡参数包括：

第一放电电流(DDI)：1000mA；

第一放电时间(DDT)：300s；

第一放电等待时间(DWT)：300s；

回差值(DDiff)：50mv；

当所述偏差值大于预设最小正值20mv且小于所述预设最大正值50mv时，所述均衡参数包括：

第二放电电流(DDI)：200mA；

第二放电时间(DDT)：300s；

第二放电等待时间(DWT)：600s；

回差值(DDiff)：50mv；

当所述偏差值大于零且小于所述预设最小正值20mv时，所述均衡参数包括：

第三放电电流(DDI)：50mA；

第三放电时间(DDT)：150s；

第三放电等待时间(DWT)：600s；

回差值(DDiff)：50mv；

当所述偏差值小于预设最小负值-50mv时，所述均衡参数包括：

第一充电电流(CCI)：1000mA；

第一充电时间(CCT)：300s；

第一充电等待时间(CWT)：300s；

回差值(CDiff)：20mv；

当所述偏差值大于预设最小负值-50mv且小于所述预设最大负值-20mv时，所述均衡参数包括：

第二充电电流(CCI)：200mA；

第二充电时间(CCT)：300s；

第二充电等待时间(CWT)：600s；

回差值(CDiff)：20mv；

当所述偏差值小于零且小于所述预设最大负值-20mv时，所述均衡参数包括：

第二充电电流(CCI)：50mA；

第二充电时间(CCT)：150s；

第二充电等待时间(CWT)：600s；

回差值(CDiff)：20mv。

需要说明的是，本发明中的均衡处理是指一个充电或放电阶段以及一个静置等待阶段；一个均衡单体可能需要经过多次均衡处理才能成为正常单体；在具体实施时，每完成一次均衡处理就可以获取该均衡处理后的电池单体的偏差值；并判断其是否还需要再次进行均衡处理；若需要，可以直接对其再次进行均衡处理；也可以等待其他偏差较大的均衡单体先进行均衡处理后，再对其进行均衡处理，本发明对此并不做限制。

上面对本发明实施例中的蓄电池组在线均衡方法进行了描述，下面对本发明实施例中的蓄电池组在线均衡系统进行描述。

如图6所示，本发明第六实施例提供一种蓄电池组在线均衡系统，包括采集模块10、控制模块20、均衡参数模块30、充放电模块40；其中：

采集模块10，设置为采集蓄电池组50中电池单体的单体电压；

控制模块20，设置为筛选出需要进行充电均衡或放电均衡的均衡单体；并获取所述均衡单体的单体电压与浮充电压的偏差值；一般地，偏差值为单体电压与浮充电压的差值；若偏差值大于零，则表明所述均衡单体需要进行放电均衡；若偏差值小于零，则表明所述均衡单体需要进行充电均衡；

均衡参数模块30，设置为根据所述偏差值确定均衡参数；所述均衡参数包括均衡结束时的回差值、充电电流及时长、放电电流及时长、等待时间中的至少一项；更具体地，对于需要进行放电均衡的均衡单体，其对应的均衡参数可以包括均衡结束时的回差值、放电电流及时长、停止放电后的等待时间；对于需要进行充电均衡的均衡单体，其对应的均衡参数可以包括均衡结束时的回差值、充电电流及时长、停止充电后的等待时间。

此外，由于均衡参数是由均衡单体的单体电压与浮充电压的偏差值来决定的；因此，单体电压不同的均衡单体对应的均衡参数也是不同的。

充放电模块40，设置为根据所述均衡参数对所述均衡单体进行均衡处理。一般地，对需要进行充电均衡的均衡单体进行的均衡处理为充电均衡处理，对需要进行放电均衡的均衡单体进行的均衡处理为放电均衡处理。

本发明第七实施例提出一种蓄电池组在线均衡系统，包括采集模块10、控制模块20、均衡参数模块30、充放电模块40。

本实施例中的采集模块10、均衡参数模块30、充放电模块40与上述第六实施例中的采集模块10、均衡参数模块30、充放电模块40相同，具体如上所述，此处不再赘述。

不同的是，本实施例中，所述控制模块20除了设置为筛选出需要进行充电均衡或放电均衡的均衡单体；并获取所述均衡单体的单体电压与浮充电压的偏差值之外，如图7所示，所述控制模块20还包括筛选单元21，设置为：

判断是否到达采集信息的预设时间点；

若是，则从所述采集模块获取所述电池单体的单体电压；

计算单体电压与浮充电压的偏差值；

若所述偏差值大于零，则记录所述偏差值大于第一预设值的第一次数，和/或所述偏差值大于第二预设值的第二次数；若所述偏差值小于零，则记录所述偏差值小于第三预设值的第三次数，和/或所述偏差值小于第四预设值的第四次数；

若所述第一次数达到第一阈值，或所述第二次数达到第二阈值，或所述第三次数达到第三阈值，或所述第四次数达到第四阈值；则将所述电池单体标记为均衡单元；

记录所述均衡单体对应的单体电压与浮充电压的偏差值。

在具体实施时，上述筛选单元可以设置为实现步骤201至221或步骤301至309。

本发明第八实施例提出一种蓄电池组在线均衡系统，包括采集模块10、控制模块20、均衡参数模块30、充放电模块40。

本实施例中的采集模块10、均衡参数模块30、充放电模块40与上述第六实施例中的采集模块10、均衡参数模块30、充放电模块40相同，具体如上所述，此处不再赘述。

不同的是，本实施例中，所述控制模块20除了设置为筛选出需要进行充电均衡或放电均衡的均衡单体；并获取所述均衡单体的单体电压与浮充电压的偏差值之外，如图8所示，所述均衡处理包括充放电阶段、静置等待阶段，所述控制模块20还包括均衡通知单元22，设置为：

判断是否有所述均衡单体处于所述均衡处理的静置等待阶段；

若是，则通知充放电模块使待进行均衡处理的所述均衡单体启动所述均衡处理的充放电阶段。

更具体地，在充放电阶段时对应的均衡参数包括放电电流及时长或充电电流及时长；在静置等待阶段时对应的均衡参数包括停止放电后的等待时间或停止充电后的等待时间；可见，由于均衡参数是由均衡单体的单体电压与浮充电压的偏差值来决定的；因此，单体电压不同的均衡单体其对应的充放电阶段的均衡参数与静置等待阶段的均衡参数也是不同的。

需要说明的是，在本实施例中，在进行均衡处理时，不将所有的均衡单体一起进行均衡处理，可以先将偏差较大的均衡单体先进行均衡处理，当该偏差较大的均衡单体完成所述均衡处理后，处于静置等待阶段时，将偏差次大的均衡单体进行均衡处理；也就是说，可以由两个均衡单体交互进行均衡处理；当然也可以先同时将m个均衡单体进行均衡处理，在该m个均衡单体完成所述均衡处理后，处于静置等待阶段时，将新的m两个均衡单体进行均衡处理；本发明对m的具体数值并不做限制，当硬件条件允许的情况下，也可以一次性将所有均衡单体进行均衡处理。

本发明第九实施例提出一种蓄电池组在线均衡系统，包括采集模块10、控制模块20、均衡参数模块30、充放电模块40。

本实施例中的采集模块10、均衡参数模块30与上述第六实施例中的采集模块10、均衡参数模块30相同，控制模块20可以与上述第六实施例、第七实施例或第八实施例相同，具体如上所述，此处不再赘述。

不同的是，本实施例中，充放电模块40还设置为：

获取已完成均衡处理的所述均衡单体的当前单体电压；

计算所述当前单体电压与所述浮充电压的均衡偏差值；

判断所述均衡偏差值是否满足预设条件；所述预设条件包括需要进行放电均衡的均衡单体的均衡偏差值小于回差值；需要进行充电均衡的均衡单体的均衡偏差值大于回差值；也就是说，若当前单体完成的是放电均衡处理，则判断均衡偏差值是否小于回差值；若当前单体完成的是充电均衡处理，则判断均衡偏差值是否大于回差值；

若否，则根据所述均衡偏差值重新获取均衡参数，并再次执行所述根据所述均衡参数对所述均衡单体进行均衡处理的步骤。

需要说明的是，在本实施例中，在进行均衡处理时，不将所有的均衡单体一起进行均衡处理，可以先将偏差较大的均衡单体先进行均衡处理，当该偏差较大的均衡单体完成所述均衡处理后，处于静置等待阶段时，将偏差次大的均衡单体进行均衡处理；也就是说，可以由两个均衡单体交互进行均衡处理；当然也可以先同时将m个均衡单体进行均衡处理，在该m个均衡单体完成所述均衡处理后，处于静置等待阶段时，将新的m两个均衡单体进行均衡处理；本发明对m的具体数值并不做限制，当硬件条件允许的情况下，也可以一次性将所有均衡单体进行均衡处理。

本发明第十实施例提出一种蓄电池组在线均衡系统，包括采集模块10、控制模块20、均衡参数模块30、充放电模块40。

本实施例中的采集模块10与上述第六实施例中的采集模块10、均衡参数模块30相同，控制模块20可以与上述第六实施例、第七实施例或第八实施例相同，充放电模块40可以与上述第六实施例或第九实施例相同，具体如上所述，此处不再赘述。

不同的是，本实施例中，所述均衡参数模块30设置为：

当所述偏差值大于预设最大正值时，所述均衡参数包括第一放电电流、第一放电时间、第一放电等待时间；

当所述偏差值大于预设最小正值且小于所述预设最大正值时，所述均衡参数包括第二放电电流、第二放电时间、第二放电等待时间，且所述第二放电电流为所述第一放电电流的1/5，所述第二放电时间与所述第一放电时间相等，所述第二放电等待时间为所述第一放电等待时间的2倍；

当所述偏差值大于零且小于所述预设最小正值时，所述均衡参数包括第三放电电流、第三放电时间、第三放电等待时间，且所述第三放电电流为所述第一放电电流的1/20，所述第三放电时间为所述第一放电时间的1/2，所述第三放电等待时间为所述第一放电等待时间的2倍；

当所述偏差值小于预设最小负值时，所述均衡参数包括第一充电电流、第一充电时间、第一充电等待时间；

当所述偏差值大于预设最小负值且小于所述预设最大负值时，所述均衡参数包括第二充电电流、第二充电时间、第二充电等待时间，且所述第二充电电流为所述第一充电电流的1/5，所述第二充电时间与所述第一充电时间相等，所述第二充电等待时间为所述第一充电等待时间的2倍；

当所述偏差值小于零且小于所述预设最大负值时，所述均衡参数包括第三充电电流、第三充电时间、第三充电等待时间，且所述第三充电电流为所述第一充电电流的1/20，所述第三充电时间为所述第一充电时间的1/2，所述第三充电等待时间为所述第一充电等待时间的2倍。

以2v的电池单体为例，此时预设最大正值可以为50mv，预设最小正值可以为20mv，预设最小负值可以为-50mv，预设最大负值可以为-20mv。

当所述偏差值大于预设最大正值即50mv时，所述均衡参数包括：

第一放电电流(DDI)：1000mA；

第一放电时间(DDT)：300s；

第一放电等待时间(DWT)：300s；

回差值(DDiff)：50mv；

当所述偏差值大于预设最小正值20mv且小于所述预设最大正值50mv时，所述均衡参数包括：

第二放电电流(DDI)：200mA；

第二放电时间(DDT)：300s；

第二放电等待时间(DWT)：600s；

回差值(DDiff)：50mv；

当所述偏差值大于零且小于所述预设最小正值20mv时，所述均衡参数包括：

第三放电电流(DDI)：50mA；

第三放电时间(DDT)：150s；

第三放电等待时间(DWT)：600s；

回差值(DDiff)：50mv；

当所述偏差值小于预设最小负值-50mv时，所述均衡参数包括：

第一充电电流(CCI)：1000mA；

第一充电时间(CCT)：300s；

第一充电等待时间(CWT)：300s；

回差值(CDiff)：20mv；

当所述偏差值大于预设最小负值-50mv且小于所述预设最大负值-20mv时，所述均衡参数包括：

第二充电电流(CCI)：200mA；

第二充电时间(CCT)：300s；

第二充电等待时间(CWT)：600s；

回差值(CDiff)：20mv；

当所述偏差值小于零且小于所述预设最大负值-20mv时，所述均衡参数包括：

第二充电电流(CCI)：50mA；

第二充电时间(CCT)：150s；

第二充电等待时间(CWT)：600s；

回差值(CDiff)：20mv。

本发明提出的蓄电池组在线均衡方法及其系统，对电池单体进行在线维护，无需人工干预，智能判断启动及停止均衡操作，且不影响原先系统的正常运行。

工业实用性

本发明提出的蓄电池组在线均衡方法及其系统，通过采集模块采集电池单体电压、温度、浮充电压等基础数据，发送给控制模块；控制模块针对基础数据进行分析，根据选定的电池单体的状况向均衡参数模块获取匹配的均衡参数，再通过充放电模块进行均衡充电或均衡放电。在均衡充放电过程中，采集模块会实时去采集及监控电池状态，同时上报给控制模块；如果出现异常或达到均衡结束条件，则立即停止均衡维护。本发明能对电池单体进行在线维护，无需人工干预，智能判断启动及停止均衡操作，且不影响原先系统的正常运行；且针对在线维护容易受UPS/开关电源对蓄电池组浮充的影响，电池单体均衡时，容易呈现电压虚高或虚低的情况下设置回差值，如此在经过智能均衡维护后，在实际整组大电流放电时，没有某个电池单体电池的短板。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种蓄电池组在线均衡方法，其特征在于，所述方法包括：

采集蓄电池组中电池单体的单体电压，并筛选出需要进行充电均衡或放电均衡的均衡单体；

获取所述均衡单体的单体电压与浮充电压的偏差值；

根据所述偏差值确定均衡参数；所述均衡参数包括均衡结束时的回差值、充电电流及时长、放电电流及时长、等待时间中的至少一项；所述根据所述偏差值确定均衡参数具体包括：

当所述偏差值大于预设最大正值时，所述均衡参数包括第一放电电流、第一放电时间、第一放电等待时间；

当所述偏差值大于预设最小正值且小于所述预设最大正值时，所述均衡参数包括第二放电电流、第二放电时间、第二放电等待时间，且所述第二放电电流为所述第一放电电流的1/5，所述第二放电时间与所述第一放电时间相等，所述第二放电等待时间为所述第一放电等待时间的2倍；

当所述偏差值大于零且小于所述预设最小正值时，所述均衡参数包括第三放电电流、第三放电时间、第三放电等待时间，且所述第三放电电流为所述第一放电电流的1/20，所述第三放电时间为所述第一放电时间的1/2，所述第三放电等待时间为所述第一放电等待时间的2倍；

当所述偏差值小于预设最小负值时，所述均衡参数包括第一充电电流、第一充电时间、第一充电等待时间；

当所述偏差值大于预设最小负值且小于预设最大负值时，所述均衡参数包括第二充电电流、第二充电时间、第二充电等待时间，且所述第二充电电流为所述第一充电电流的1/5，所述第二充电时间与所述第一充电时间相等，所述第二充电等待时间为所述第一充电等待时间的2倍；

当所述偏差值小于零且小于所述预设最大负值时，所述均衡参数包括第三充电电流、第三充电时间、第三充电等待时间，且所述第三充电电流为所述第一充电电流的1/20，所述第三充电时间为所述第一充电时间的1/2，所述第三充电等待时间为所述第一充电等待时间的2倍；

根据所述均衡参数对所述均衡单体进行均衡处理。

2.根据权利要求1所述的蓄电池组在线均衡方法，其特征在于，所述采集蓄电池组中电池单体的单体电压，并筛选出需要进行充电均衡或放电均衡的均衡单体包括：

判断是否到达采集信息的预设时间点；

若是，则采集所述电池单体的单体电压；

计算单体电压与浮充电压的偏差值；

若所述偏差值大于零，则记录所述偏差值大于第一预设值的第一次数，和/或所述偏差值大于第二预设值的第二次数；若所述偏差值小于零，则记录所述偏差值小于第三预设值的第三次数，和/或所述偏差值小于第四预设值的第四次数；

若所述第一次数达到第一阈值，或所述第二次数达到第二阈值，或所述第三次数达到第三阈值，或所述第四次数达到第四阈值；则将所述电池单体标记为均衡单元；

记录所述均衡单体对应的单体电压与浮充电压的偏差值。

3.根据权利要求1所述的蓄电池组在线均衡方法，其特征在于，所述均衡处理包括充放电阶段、静置等待阶段，所述根据所述均衡参数对所述均衡单体进行均衡处理包括：

判断是否有所述均衡单体处于所述均衡处理的静置等待阶段；

若是，则使待进行均衡处理的所述均衡单体启动所述均衡处理的充放电阶段。

4.根据权利要求1所述的蓄电池组在线均衡方法，其特征在于，所述根据所述均衡参数对所述均衡单体进行均衡处理之后，所述方法还包括：

获取已完成均衡处理的所述均衡单体的当前单体电压；

计算所述当前单体电压与所述浮充电压的均衡偏差值；

判断所述均衡偏差值是否满足预设条件，所述预设条件包括需要进行放电均衡的均衡单体的均衡偏差值小于回差值；需要进行充电均衡的均衡单体的均衡偏差值大于回差值；

若否，则根据所述均衡偏差值重新获取均衡参数；

再次执行所述根据所述均衡参数对所述均衡单体进行均衡处理的步骤。

5.一种蓄电池组在线均衡系统，其特征在于，所述系统包括：

采集模块，设置为采集蓄电池组中电池单体的单体电压；

控制模块，设置为筛选出需要进行充电均衡或放电均衡的均衡单体；并获取所述均衡单体的单体电压与浮充电压的偏差值；

均衡参数模块，设置为根据所述偏差值确定均衡参数；所述均衡参数包括均衡结束时的回差值、充电电流及时长、放电电流及时长、等待时间中的至少一项；所述均衡参数模块具体设置为：

当所述偏差值大于预设最大正值时，所述均衡参数包括第一放电电流、第一放电时间、第一放电等待时间；

当所述偏差值大于预设最小正值且小于所述预设最大正值时，所述均衡参数包括第二放电电流、第二放电时间、第二放电等待时间，且所述第二放电电流为所述第一放电电流的1/5，所述第二放电时间与所述第一放电时间相等，所述第二放电等待时间为所述第一放电等待时间的2倍；

当所述偏差值大于零且小于所述预设最小正值时，所述均衡参数包括第三放电电流、第三放电时间、第三放电等待时间，且所述第三放电电流为所述第一放电电流的1/20，所述第三放电时间为所述第一放电时间的1/2，所述第三放电等待时间为所述第一放电等待时间的2倍；

当所述偏差值小于预设最小负值时，所述均衡参数包括第一充电电流、第一充电时间、第一充电等待时间；

当所述偏差值大于预设最小负值且小于预设最大负值时，所述均衡参数包括第二充电电流、第二充电时间、第二充电等待时间，且所述第二充电电流为所述第一充电电流的1/5，所述第二充电时间与所述第一充电时间相等，所述第二充电等待时间为所述第一充电等待时间的2倍；

当所述偏差值小于零且小于所述预设最大负值时，所述均衡参数包括第三充电电流、第三充电时间、第三充电等待时间，且所述第三充电电流为所述第一充电电流的1/20，所述第三充电时间为所述第一充电时间的1/2，所述第三充电等待时间为所述第一充电等待时间的2倍；

充放电模块，设置为根据所述均衡参数对所述均衡单体进行均衡处理。

6.根据权利要求5所述的蓄电池组在线均衡系统，其特征在于，所述控制模块还包括筛选单元，设置为：

判断是否到达采集信息的预设时间点；

若是，则从所述采集模块获取所述电池单体的单体电压；

计算单体电压与浮充电压的偏差值；

若所述偏差值大于零，则记录所述偏差值大于第一预设值的第一次数，和/或所述偏差值大于第二预设值的第二次数；若所述偏差值小于零，则记录所述偏差值小于第三预设值的第三次数，和/或所述偏差值小于第四预设值的第四次数；

若所述第一次数达到第一阈值，或所述第二次数达到第二阈值，或所述第三次数达到第三阈值，或所述第四次数达到第四阈值；则将所述电池单体标记为均衡单元；

记录所述均衡单体对应的单体电压与浮充电压的偏差值。

7.根据权利要求5所述的蓄电池组在线均衡系统，其特征在于，所述均衡处理包括充放电阶段、静置等待阶段，所述控制模块还包括均衡通知单元，设置为：

判断是否有所述均衡单体处于所述均衡处理的静置等待阶段；

若是，则通知待进行均衡处理的所述均衡单体启动所述均衡处理的充放电阶段。

8.根据权利要求5所述的蓄电池组在线均衡系统，其特征在于，所述充放电模块还设置为：

获取已完成均衡处理的所述均衡单体的当前单体电压；

计算所述当前单体电压与所述浮充电压的均衡偏差值；

判断所述均衡偏差值是否满足预设条件，所述预设条件包括需要进行放电均衡的均衡单体的均衡偏差值小于回差值；需要进行充电均衡的均衡单体的均衡偏差值大于回差值；

若否，则根据所述均衡偏差值重新获取均衡参数，并再次执行所述根据所述均衡参数对所述均衡单体进行均衡处理的步骤。

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